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DE2308355C3 - Electric heater with an electric motor-driven radial fan - Google Patents

Electric heater with an electric motor-driven radial fan

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DE2308355C3
DE2308355C3 DE2308355A DE2308355A DE2308355C3 DE 2308355 C3 DE2308355 C3 DE 2308355C3 DE 2308355 A DE2308355 A DE 2308355A DE 2308355 A DE2308355 A DE 2308355A DE 2308355 C3 DE2308355 C3 DE 2308355C3
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Germany
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heating element
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heater
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00Air heaters
    • F24H3/02Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F24H3/0411Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between for domestic or space-heating systems
    • F24H3/0417Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between for domestic or space-heating systems portable or mobile

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Description

4040

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Heizgerät init elektromotorisch betriebenem Radialgebläse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an electrical heater init centrifugal fan driven by an electric motor according to the preamble of claim 1.

Ortsbewegliche Heizlüfter haben in breitem Umfang Eingang in Haushalt und insbesondere als Übergangsheizung gefunden. Der entscheidende Nachteil aller be kanntgewordenen Geräte besteht darin, daß sie stören de Lüftergeräusche erzeugen. Diese Geräusche gehen einerseits auf das Lüftersystem, zu einem anderen Teil auf die Heizelemente zurück, denn innerhalb der Hei zung erfolgt eine Volumenzunahme der hindurchgeför derten Luft auf ungefähr das Doppelte des Ausgangs Volumens, wodurch das Gebläse gegen einen nicht un beachtlichen Staudruck arbeiten muß.Portable fan heaters have found widespread use in households and particularly as transitional heating. The main disadvantage of all be Known devices is that they generate annoying fan noise. These noises go on the one hand to the fan system, on the other hand back to the heating elements, because within the Hei tion, there is an increase in volume of the air conveyed through to approximately double the output Volume, whereby the fan has to work against a not un considerable dynamic pressure.

Es ist schon vorgeschlagen worden, die Heizelemcn te an der Saugseite eines Zentrifugalgebläses mit Läuferschaufeln anzuordnen. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß das Gebläse ein weit größeres Volumen fördern muß als bei Förderung eines gleich großen Massenstromes an kalter Luft Und daß diese Förderung bei wesentlich schlechteren Druck- und Lieferziffern sowie Wirkungsgraden erfolgt, Dies ist darin begrün* det, daß mit zunehmender Temperatur die Reynoldszahl sinkt Und damit die größeren Zähigkeitskräfte zu einer Verschlechterung des Impulsaustausches durch die Schaufein des Lüfters führen.It has already been proposed to use the heating elements on the suction side of a centrifugal fan Arrange rotor blades. This arrangement has the disadvantage that the fan has a much larger volume must promote than when promoting an equally large mass flow of cold air And that this promotion takes place in the case of significantly poorer printing and delivery figures as well as degrees of efficiency, this is justified in this * det that the Reynolds number decreases with increasing temperature and with it the greater viscosity forces increase lead to a deterioration in the impulse exchange through the blades of the fan.

Bei bekannten Heizlüftern, die durchweg mit Schaufelgebläsen ausgerüstet sind, wird durch die Erhöhung der Zähigkeit der erwärmten Luft eine höhere Geräuschentwicklung erzielt.In known fan heaters, which are all equipped with blade fans, the increase the viscosity of the heated air produces a higher level of noise.

Aus diesem Grunde wird der Anmeldung die Aufgabe zugrunde gelegt, ein Heizgerät zu entwickeln, das diesen Anstieg der Geräuschentwicklung nicht aufweist, dabei aber keinen Wirkungsgradverlust in Kauf nimmt.For this reason, the application is based on the task of developing a heater that does not show this increase in noise development, but does not accept a loss of efficiency takes.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1.This object is achieved by the invention through the features of the characterizing part of claim 1.

Hierdurch wird das Gerät extrem kompakt und Mittel für den Berührungsschutz entfallen. Es erfolgt also in einem Heizgerät nach der Erfindung die Beschleunigung der Luft nicht durch Gebläseschaufeln, sondern durch Förderelemente, die die Viskosität der Luft für deren Beschleunigung in Umlaufrichtung und dadurch auch in zentrifugaler Richtung ausnützen. Für die Mitnahme der Luft durch die als Ringlamellen ausgebildeten Förderelemente ist die Reibung in den Grenzschichten maßgeblich, die wiederum eine Funktion der Zänigkeit der Luft ist Diese Zähigkeit der Luft nimmt mit der Erwärmung derselben erheblich zu. Die erfindungsgemäße Hintereinanderschaltung von Heizelement und Lüfter nutzt daher das Verhalten der erwärmten Luft, das in bekannten Heizgeräten zu nicht unerheblichen Narbteilen führt, mit Vorteil aus, um ein wirkungsvolles geräuscharmes Heizgerät zu erhalten.This makes the device extremely compact and there is no need for touch protection. So it happens in a heater according to the invention, the acceleration of the air not by fan blades, but by conveying elements that increase the viscosity of the air for its acceleration in the direction of rotation and thereby can also be used in the centrifugal direction. For the entrainment of air through the ring lamellas The friction in the boundary layers is decisive, which in turn is a function of the conveying elements The tenacity of the air is This tenacity of the air increases considerably as it is heated. The inventive Series connection of heating element and fan therefore uses the behavior of the heated one Air, which leads to not inconsiderable parts of the grain in known heating devices, with advantage to a to get an effective low-noise heater.

Die Merkmale des kennzeichnenden Teils der Ansprüche werden nur in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes beansprucht.The features of the characterizing part of the claims are only claimed in connection with the features of the preamble.

An Hand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise beschrieben.The invention is described by way of example with the aid of the figures.

F i g. 1 zeigt schematisch in einem Schnitt längs der Achse ein Heizgerät nach der Erfindung;F i g. 1 shows schematically in a section along the axis a heating device according to the invention;

die F i g. 2a und 2b zeigen in zwei senkrecht zueinander angeordneten Schnitten eine weitere Ausführungsform eines Heizgerätes nach der Erfindung; the F i g. 2a and 2b show a further embodiment of a heating device according to the invention in two sections arranged perpendicular to one another;

F i g. 3 zeigt in einem ähnlichen Schnitt wie F i g. 1 eine dritte Ausführungsforni des Heizgerätes nach der Erfindung undF i g. 3 shows in a similar section to FIG. 1 shows a third embodiment of the heater according to the Invention and

F i g. 4 zeigt in Einern schematischen Schnittbild die mögliche Zuordnung eines Gebläses nach der Erfindung /u den den Luftstrom führenden Gebläsegehäuseteilen. F i g. 4 shows a schematic sectional view of FIG possible assignment of a fan according to the invention / u the fan housing parts guiding the air flow.

F i g. I zeigt schematisch im Schnitt das Heizgerät. Der Motor 1 treibt über die Radscheibe 2 den Trommelläufer 3 an. Dieser besteht aus einer Vielzahl von Ringlamellen 4, dis: vorzugsweise durch Wendeln eines Aluminiumbandes hergestellt wurden. Durch Bolzen 5. die möglichst weit innen liegen, und nicht dargestellte Abstandshalter werden die Ringlamellen 4 in gleichen Abständen voneinander gehalten. Die Abstände können z. B. durch Rinigstege an den Durchbrüchen für die Bol/en 5 gewährleistet werden. Die Ansaugung der Raumluft erfolgt längs des Pfeils 7 von unten über die gesamte Peripher»! Das Gehäuse besteht aus Scheiben 11. 18 und 19. die mit Bol/cn 24 zusammengehalten werden.F i g. I shows the heater schematically in section. The motor 1 drives the drum rotor 3 via the wheel disk 2. This consists of a large number of Ring lamellae 4, dis: were preferably produced by winding an aluminum strip. Through bolts 5. which are as far inside as possible, and spacers, not shown, the ring lamellae 4 in the same Keep a distance from each other. The distances can be, for. B. by Rinigstege at the breakthroughs for the Bol / s 5 are guaranteed. The room air is drawn in along the arrow 7 from below via the entire periphery »! The housing consists of washers 11, 18 and 19, which are held together with Bol / cn 24 will.

Der Heizleiter β ist ebenfalls als Hochkantwendel mit großem Breiten-Dicken-Verhältnis des Materials ausgebildet Die AbstandshältUng erfolgt hier durch Isolierstäbe 9. Die aufgeheizte Luft tritt längs des Pfeils 10 in das Innere des Trommelläufers 3 ein und erfährt eine Beschleunigung in beschriebener Weise durch Reibungskräfte. Der Austritt erfolgt mit radialer Komponente längs des Pfeiles 22. Zur Kühlung des Motors 1 sind Schlitze 12 vorgesehen. Ferner ist in der ScheibeThe heating conductor β is also an upright helix with a large width-to-thickness ratio of the material The spacing takes place here through Insulating rods 9. The heated air enters the interior of the rotor 3 along the arrow 10 and experiences an acceleration in the manner described by frictional forces. The exit takes place with a radial component along the arrow 22. For cooling the motor 1 slots 12 are provided. Furthermore is in the disc

19 eine zylindrische Zwischenwand 13 vorgesehen. Längs des Pfeils 14 wird Luft durch die Schlitze 12 angesaugt, kühlt alsdann den Motor 1 und tritt durch den Ringspalt 15 aus, um längs des Pfeils 17 nach außen beschleunigt zu werden.19 a cylindrical partition 13 is provided. Air is sucked in through the slots 12 along the arrow 14, then cools the motor 1 and exits through the annular gap 15 to follow the arrow 17 to the outside to be accelerated.

F i g. 2a zeigt eine andere Ausführungsform des Heizgerätes gemäß F i g. 1, bei welcher das Heizelement 20 zickzackförmig gewellt ausgebildet ist. Der größere Teil der wärmeabgebenden Bereiche ist radial gestellt. Bei dem in F i g. 2a dargestellten Läufer 3' sind die Ringlamellen 4' so ausgebildet, daß ihre Oberflächen in zu der Läuferachse konzentrischen Kegelflächen liegen. Hierdurch strömt die Luft mit einer axialen Geschwindigkeitskomponente aus dem Läufer aus. Die Kühlung des Läufers erfolgt mittels eines Hilfsgebläses, das Schaufeln 16 aufweist, mit denen Luft durch die öffnung 12' längs des Pfeils 14' über den Motor gefördert wird.F i g. 2a shows another embodiment of the Heater according to FIG. 1, in which the heating element 20 is designed to be corrugated in a zigzag shape. Of the The greater part of the heat-emitting areas is placed radially. In the case of the FIG. 2a illustrated rotor 3 ' the ring lamellae 4 'formed so that their surfaces in conical surfaces concentric to the rotor axis lie. This causes the air to flow out of the rotor with an axial speed component. the The rotor is cooled by means of an auxiliary fan which has blades 16 with which air can flow through the Opening 12 'promoted along the arrow 14' via the motor will.

F i g. 2b zeigt einen Schnitt gemäß der SchnittlinieF i g. 2b shows a section along the cutting line

Wb-Ub der F i g. 2a, aus welcher die Radialstellung der Heizelemente 20 sichtbar ist Die Ansaugung der Luft erfolgt radial von auQen längs den Pfeilen 28. Der Motor 21 ist in Abwandlung zum Ausführungsbeispiel getnäß F i g. I mit der Deckscheibe 23 verbunden, die wie in F i g. 1 über Bolzen 24 mit der Grundplatte 25 veibunden ist. Wb-Ub of FIG . 2a, from which the radial position of the heating elements 20 is visible. The air is sucked in radially from the outside along the arrows 28. In a modification of the exemplary embodiment, the motor 21 is shown in FIG. I connected to the cover plate 23, as shown in FIG. 1 is connected to the base plate 25 via bolts 24.

F i g. 3 zeigt schematisch eine Ausführungsform gemäß F i g. 1, bei der jedoch das Heizelement 8', 9' in das Innere des Läufers 3' hineinragt. Hierdurch erübrigt sich die zylindrische Wand 13. Der Motor Γ ist über Speichen 30 mit dem Ringbereich 31 verbunden, der durch Füßchen 32 den Luftzutritt zum Inneren 33 ermöglicht. F i g. 3 schematically shows an embodiment according to FIG. 1, in which, however, the heating element 8 ', 9' in the Inside of the rotor 3 'protrudes. This eliminates the need for the cylindrical wall 13. The motor Γ is over Spokes 30 connected to the ring area 31, which through feet 32 allows air to enter the interior 33.

'5 F i g. 4 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Gerät im Schnitt, bei dem das Laufrad 40 in einem Spiralgehäuse 41 angeordnet ist, so daß der austretende Luftstrom gemäß den Pfeilen 42 und 46 gerichtet ist'5 Fig. 4 schematically shows a device according to the invention in section, in which the impeller 40 is in a spiral housing 41 is arranged so that the exiting air flow is directed according to the arrows 42 and 46

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektrisches Heizgerät mit elektromotorisch betriebenem Radialgebläse, dessen Läufer als Trommelläufer ausgebildet ist, und mit einem im Ansaugbereich des Gebläseluftstroms angeordneten Heizelement, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (3) ein Reibungsgebläseläufer mit zwischen konzentrischen Zylinderflächen angeordneten Ringlamellen (4) ist und daß das Heizelement (8) konzentrisch zu dem Läufer (3) angeordnet ist1. Electric heater with an electric motor-driven radial fan, the rotor of which as Drum rotor is formed, and arranged with one in the suction area of the blower air flow Heating element, characterized in that the runner (3) has a friction fan runner between concentric cylinder surfaces arranged ring lamellae (4) and that the heating element (8) is arranged concentrically to the rotor (3) 2. Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringlamellen (4') in zu der Läuferachse konzentrischen Kegelflächen liegen. rs2. Heater according to claim 1, characterized in that that the ring lamellae (4 ') lie in conical surfaces concentric to the rotor axis. rs 3. Heizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Heizelement (8) zwischen zwei benachbarten Scheiben (18, 19) angeordnet ist3. Heater according to claim 1 or 2, characterized in that the electrical heating element (8) is arranged between two adjacent disks (18, 19) 4. Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Flachband aufgebaute Heizelement (8, 8') als Hochkantwendel ausgebildet ist. deren Achse mit der Motorachse annähernd zusammenfällt 4. Heater according to claim 1, characterized in that that the heating element (8, 8 ') made up of flat ribbon is designed as an edgewise helix. whose axis approximately coincides with the motor axis 5. Heizgerät nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Hochkantwendel {8, 8') durch annähernd senkrecht dazu abgeordnete Isolierstäbe (9.9') in seiner Lage gehalten wird.5. Heater according to claim 4, characterized in that the edgewise helix {8, 8 ') by approximately insulating rods (9.9 ') arranged perpendicular to it is held in its position. 6. Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Heizelement aus einem Flachband (20) besteht, v/elches mäanderförmig zwischen der GrundplaL.e (25) des Gehäuses des Heizgerätes und einem Ring (26) angeordne: :st.6. heater according to claim 1, characterized in that the heating element consists of a flat strip (20), v / hich meandering between the GrundplaL.e (25) being arrange the housing of the heater and a ring (26):: st. 7. Heizgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikal verhelfenden Bereiche des Flachbandes (20) in Radialebenen (27) verlaufen.7. A heater according to claim 6, characterized in that the vertically helping areas of the Flat band (20) run in radial planes (27).
DE2308355A 1972-03-02 1973-02-20 Electric heater with an electric motor-driven radial fan Expired DE2308355C3 (en)

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